轴承寿命计算
轴承寿命的计算
轴承寿命的计算一、轴承的寿命轴承在承受负荷旋转时，由于套圈滚道面及滚动体滚动面不断地受到交变负荷的作用，即使使用条件正常，也会因材料疲劳使滚道面及滚动面出现鱼鳞状损伤（称做剥离或剥落）。
出现这种滚动疲劳损伤之前的总旋转数称做轴承的“（疲劳）寿命”。
即使是结构、尺寸、材料、加工方法等完全相同的轴承，在同样条件下旋转时，轴承的（疲劳）寿命仍会出现较大的差异。
这是因为材料疲劳本身即具有离散性，应从统计的角度来考虑。
于是就将一批相同的轴承在同样条件下分别旋转时，其中90%的轴承不出现滚动疲劳损伤的总旋转数称做“轴承的基本额定寿命”（即可靠性为90%的寿命)。
在以固定的转速旋转时，也可用总旋转时间表示。
但在实际工作时，还会出现滚动疲劳损伤以外的损伤现象。
这些损伤可以通过做好轴承的选择、安装和润滑等加以避免。
二、轴承寿命的计算１、基本额定动负荷基本额定动负荷表示轴承耐滚动疲劳的能力（即负荷能力），是指大小和方向一定的纯径向负荷（对于向心轴承）或中心轴向负荷（对于推力轴承），在内圈旋转外圈固定（或内圈固定外圈旋转）的条件下，该负荷下的基本额定寿命可达100万转。
向心轴承与推力轴承的基本额定动负荷分别称做径向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷，用Cr与Ca表示，其数值录入轴承尺寸表。
２、基本额定寿命式１表示轴承的基本额定动负荷，当量动负荷及基本额定寿命之间的关系。
轴承以固定的转速时，用时间表示寿命更为方便，如式２所示。
另外，对于铁路车辆或汽车等用行车距离(km)表示寿命较多，如式３所示。
因此，作为轴承的使用条件，设当量动负荷为P，转速为n，则满足设计寿命所需要的轴承基本额定动负荷c可由式４计算。
从轴承表选出满足c值的轴承，即可确定轴承的尺寸。
机械要求的轴承必需寿命请参考表４。
３、根据温度进行的基本额定动负荷的修正与轴承的尺寸稳定处理轴承在高温下使用时，材料组织会发生变化、硬度降低，基本额定动负荷将比常温下使用时减小。
轴承设计寿命计算公式汇总
一、滚动轴承承载能力的一般说明滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。
相同外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.5～3倍。
向心类轴承主要用于承受径向载荷，推力类轴承主要用于承受轴向载荷。
角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用，其轴向承载能力的大小随接触角α的增大而增大。
二、滚动轴承的寿命计算轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式：或式中：──基本额定寿命（106转）；──基本额定寿命（小时h）；C──基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P──当量动载荷（N），根据所受径向力、轴向力合成计算；──温度系数，由表1查得；n──轴承工作转速（r/min）；──寿命指数（球轴承，滚子轴承）。
三、温度系数f t当滚动轴承工作温度高于120℃时，需引入温度系数（表1）表1 温度系数工作温度/℃<120 125 150 175 200 225 250 300f t 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.60四、当量动载荷当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量载荷的基本计算公式为式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数五、载荷系数f p当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2）表2 冲击载荷系数f p载荷性质f p举例无冲击或轻微冲击 1.0～1.2 电机、汽轮机、通风机、水泵等中等冲击 1.2～1.8 车辆、机床、起重机、内燃机等强大冲击 1.8～3.0 破碎机、轧钢机、振动筛等六、动载荷系数X、Y表3 深沟球轴承的系数X、Y表4 角接触球轴承的系数X、Y表5 其它向心轴承的系数X、Y 表6 推力轴承的系数X、Y七、成对轴承所受轴向力计算公式：角接触球轴承：圆锥滚子轴承：式中e为判断系数，可由表4查出；Y应取表5中的数值。
●正排列：若则若则●反排列：若则若则八、成对轴承当量动载荷根据基本公式：式中：P——当量动载荷，N；——径向载荷，N；——轴向载荷，N；X——径向动载荷系数；Y——轴向动载荷系数；——负荷系数。
轴承设计寿命计算公式
当轴承的可靠性不为90%时，应加入可靠性寿命修正系数（表7）
表7可靠性寿命修正系数a1
可靠度（%）
90
95
96
97
98
99
a1
1
0.62
0.53
0.44
0.33
0.21
（2）运转条件的寿命修正系数a3
●正常运转条件下，可取a3＝1；
●润滑条件十分理想时，可取a3＞1；
●润滑条件不好时，可取a3＜1。
表4角接触球轴承的系数X、Y
表5其它向心轴承的系数X、Y
表6推力轴承的系数X、Y
七、成对轴承所受轴向力
计算公式：
角接触球轴承：
圆锥滚子轴承：
式中e为判断系数，可由表4查出；Y应取表5中 的数值。
??????●正排列：若
则???
若????
则???
●反排列：若
则???
若??? ?
则???
八、成对轴承当量动载荷
（3）特殊的轴承性能寿命修正系数a2
●采用夹杂物含量非常低或经过特别分析处理的钢材，可取 ；
●采用特殊的材料、工艺或设计，而润滑却不良时，a2通常不能大于1的值；
●若采用特殊的热处理造成材料硬度降低而导致轴承寿命下降，应选取相应减小的a2值。
五、载荷系数fp
当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2）
表2冲击载荷系数fp
载荷性质
fp
举 例
无冲击或轻微冲击
1.0～1.2
电机、汽轮机、通风机、水泵等
中等冲击
1.2～1.8
车辆、机床、起重机、内燃机等
强大冲击
1.8～3.0
轴承设计寿命计算公式汇总
、滚动轴承承载能力的一般说明滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。
相同外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的 1.5 ~3倍向心类轴承主要用于承受径向载荷，推力类轴承主要用于承受轴向载荷。
角接触轴承同时承受径向载荷和轴向载荷的联合作用，其轴向承载能力的大小随接触角a的增大而增大。
二、滚动轴承的寿命计算轴承的寿命与载荷间的关系可表示为下列公式:£10 =或式中：I——基本额定寿命（106转）；-L——基本额定寿命（小时h）; C——基本额定动载荷，由轴承类型、尺寸查表获得；P——当量动载荷（N）,根据所受径向力、轴向力合成计算；弋--- 温度系数，由表1查得；n「—轴承工作转速（r/min ）; F——寿命指数（球轴承「一，滚子轴承'）。
三、温度系数f t当滚动轴承工作温度高于120C时，需引入温度系数（表1）表1温度系数四、当量动载荷当滚动轴承同时承受径向载荷和轴向载荷时，当量载荷的基本计算公式为P叮网皿式中：P――当量动载荷，N; 1――径向载荷，N; I――轴向载荷，N; X――径向动载荷系数；Y――轴向动载荷系数；1负荷系数五、载荷系数f p当轴承承受有冲击载荷时，当量动载荷计算时，引入载荷系数（表2）表2冲击载荷系数f p六、动载荷系数X、Y表3深沟球轴承的系数X、Y表4角接触球轴承的系数X、Y表5其它向心轴承的系数X、Y表6推力轴承的系数X、Y七、成对轴承所受轴向力计算公式：角接触球轴承：弘迟圆锥滚子轴承：式中e为判断系数，可由表4查出；Y应取表5中T厂」的数值。
•正排列：若则打；- ■'-若则'•反排列：若则'若则'\八、成对轴承当量动载荷根据基本公式:刁叮3隔+马加g（咖隔）式中：P――当量动载荷，N; 1――径向载荷，N; I――轴向载荷，N; X――径向动载荷系数；Y――轴向动载荷系数；1负荷系数。
九、修正额定寿命计算对于要求不同的可靠度、特殊的轴承性能以及运转条件不属于正常情况下的轴承寿命计算时，可采用修正额定寿命计算公式：S - “阳仏0式中：――特殊的轴承性能、运转条件以及不同可靠度要求下的修正额定寿命（106转）；a i――可靠度的寿命修正系数；a2——特殊的轴承性能寿命修正系数；a3——运转条件的寿命修正系数。
轴承寿命计算公式程序
轴承寿命计算公式程序在工程领域中，轴承是一种常见的机械零件，用于支撑和减少旋转摩擦。
轴承的寿命是指在一定条件下，轴承能够正常运转的时间，通常以小时或者圈数来表示。
轴承的寿命对于机械设备的性能和可靠性具有重要的影响。
因此，准确地计算轴承的寿命对于工程设计和维护具有重要意义。
轴承的寿命计算公式是根据轴承的负荷、转速、润滑方式等因素来确定的。
一般来说，轴承的寿命可以通过以下公式来计算：L = (C/P)^p。
其中，L为轴承的寿命（小时），C为基本额定动载荷（N），P为等效动载荷（N），p为指数。
在实际应用中，轴承的寿命计算还需要考虑到轴承的使用环境、润滑方式、轴承材料等因素。
因此，轴承的寿命计算公式程序需要考虑到这些因素的影响。
首先，基本额定动载荷（C）是指在轴承额定寿命（106次转动）内，轴承能够承受的最大动载荷。
它是由轴承制造商根据轴承的材料、几何形状等因素确定的。
基本额定动载荷是轴承寿命计算的重要参数，它直接影响到轴承的寿命。
其次，等效动载荷（P）是指在实际工作条件下，轴承承受的动载荷。
由于轴承在实际工作中可能同时承受径向载荷和轴向载荷，因此需要将这两种载荷转换为等效动载荷。
等效动载荷的计算需要考虑到轴承的载荷分布、工作条件等因素。
最后，指数（p）是根据轴承的类型、润滑方式等因素确定的。
不同类型的轴承具有不同的指数，它反映了轴承在不同工作条件下的寿命特性。
综上所述，轴承的寿命计算公式程序需要考虑到轴承的基本额定动载荷、等效动载荷和指数等因素。
通过合理地计算轴承的寿命，可以帮助工程师们选择合适的轴承类型和规格，从而提高机械设备的性能和可靠性。
除了轴承的寿命计算公式程序，轴承的寿命还受到许多其他因素的影响。
例如，轴承的润滑方式对于轴承的寿命具有重要影响。
合适的润滑方式可以减少轴承的摩擦和磨损，延长轴承的寿命。
此外，轴承的安装和维护也会影响轴承的寿命。
正确的安装和定期的维护可以减少轴承的故障率，延长轴承的使用寿命。
轴承寿命计算公式
轴承寿命计算公式背景介绍轴承是机械设备中常用的零部件之一，它承受着旋转运动的负载，所以轴承的寿命对于机械设备的正常运转至关重要。
轴承寿命的计算公式是轴承设计和使用过程中的重要依据，它可以帮助工程师和用户了解轴承在不同工况下的寿命表现，并进行合理的选择和使用。
轴承寿命的影响因素轴承寿命受到多种因素的影响，包括负载、转速、润滑方式、工作温度等。
在进行轴承寿命计算时，需要考虑到这些因素的综合影响，确保计算结果的准确性。
轴承寿命计算公式简介轴承寿命计算公式的基本形式为L = (C/P)^p，其中L表示轴承的寿命，C表示基本额定动载荷，P表示等效动载荷，p表示轴承的L10寿命系数。
基本额定动载荷基本额定动载荷是指在轴承设计时，根据标准化试验条件下，轴承允许的最大动载荷。
它通常由制造商提供，并且与轴承的型号和尺寸有关。
等效动载荷等效动载荷是指在实际工况下的轴承负载，它是基于实际负载和一组修正因素计算得出的一个数值。
等效动载荷考虑到了轴承在不同方向上的负载以及负载的变化情况。
L10寿命系数L10寿命系数是根据统计学原理和实验数据推导得出的一个系数，它表示在相同工况下，90%的轴承能够运转到超过该寿命的寿命。
L10寿命系数可以根据轴承的类型、尺寸和工况条件来确定。
轴承寿命计算公式的应用轴承寿命计算公式广泛应用于轴承选择、设计和使用过程中。
通过计算公式可以得到轴承的寿命，从而进行合理的轴承选择和工程设计。
对于机械设备的用户来说，轴承寿命计算公式可以帮助他们了解设备寿命，及时进行维修和更换，减少停机时间和维修成本。
使用示例假设某机械设备的基本额定动载荷为10000N，等效动载荷为8000N，L10寿命系数为1.5。
则根据轴承寿命计算公式，可以计算出轴承的寿命为：L = (10000/8000)^1.5 = 1.32^1.5 = 2.14 × 10^7 个循环总结轴承寿命计算公式是轴承设计和使用中的重要工具，它可以帮助工程师和用户了解轴承的寿命表现，并选择合适的轴承。
轴承寿命详细计算
轴承寿命详细计算轴承寿命是指轴承在特定工作条件下能够运行的总时间，通常以小时或循环次数表示。
轴承的寿命取决于多种因素，如负荷、转速、工作温度、润滑条件、材料等。
对于不同类型的轴承，寿命的计算方法也有所不同。
以下是详细介绍轴承寿命计算的步骤和方法。
1.轴承寿命基本原理轴承的寿命计算是基于疲劳失效原理进行的。
轴承在工作过程中会受到循环载荷作用，当循环载荷超过一定限度时，轴承内部会发生损伤，导致寿命的减少。
一般情况下，轴承在达到寿命寿命前，可以正常运行，但随着寿命的临近，轴承的振动、噪音和摩擦增大，性能下降。
2.ISO寿命计算方法ISO（国际标准化组织）制定了一套用于计算滚动轴承寿命的标准方法，被广泛应用于轴承设计和选择中。
计算公式如下：L10=(C/P)^p其中，L10表示基本额定寿命，单位为小时；C表示基本动载荷额定值，单位为牛顿（N）；P表示轴向载荷，单位为牛顿（N）；p表示寿命指数，取决于轴承类型。
3.寿命调整系数ISO寿命计算方法中考虑了很多影响轴承寿命的因素，如轴承负荷分布、轴承材料、轴承制造工艺等。
在实际应用中，为了更准确地预测轴承的寿命，还需对计算结果进行调整。
常见的调整系数有以下几种：-载荷系数：考虑轴向载荷、径向载荷对轴承寿命的影响；-温度系数：考虑工作温度对寿命的影响；-轴承材料因素：根据不同材料的疲劳极限，调整寿命计算结果。
4.轴承寿命计算实例5.寿命数据的实际应用轴承的寿命数据是基于理想条件下的计算结果，实际工作条件下可能会因为多种因素而发生变化。
因此，在实际使用中，需要结合实际工况、预测寿命与可接受的寿命来进行轴承的选型和更换。
总结：轴承寿命的计算是工程设计和维护中的重要一环，通过合理的计算可以为轴承的选择、维护和更换提供科学依据。
ISO寿命计算方法为工程师们提供了一种标准化的计算方法，结合寿命调整系数可更准确地预测和评估轴承的寿命。
在实际使用中，需要根据实际工况进行寿命数据的调整和综合考虑，以确保轴承正常工作并达到预期寿命。
轴承寿命计算
轴承寿命计算
1、已知条件
根据“一、花键的强度校核”中花键简图和风扇机械参数知：
轴承内径d=50转速n=2100径向载荷Fr=G风扇+G轴套=50N轴向载荷Fa=352.6N
要求寿命Lh=20000h
2、计算参考依据
《机械设计手册》单行本轴承成大先主编
ISBN 978- 7-122-07140-8
3、选轴承、计算
继续查表7-2-65X=0.56Y=1.99
根据p7-274径向当量动载荷和静载荷Pr=XFr＋YFaPor=0.6Fr＋0.5Fa
则：Pr=0.56×50+1.90×352.6=698.0NPor=0.6×50+0.5×352.6=206.3N
根据p7-232公式（7-2-1）C=fhfmfdP/fnfT＜Cr公式（7-2-6）Co=SoPo＜Cor
根据已知条件查《机械设计手册》p7-277表7-2-66选择6010轴承单列i=1
Cr=22.0kN=22000N Cor=16.2kN=16200N Z=13 Dw=9极限转速=7000n/mim
查《机械设计手册》p7-274表7-2-65相对轴向载荷=Fa/iZDw2
即352.6/1×13×92=0.334继续查表7-2-65e=0.22Fa/Fr=352.6/50≈7＞e
查表7-2-23fh=3.42查p7-232 fm=1.5查表7-2-24 fn=0.251查表7-2-25 fd=1.5查表7-2-26 fT=1.0 P=PrPo=Por/0.251×1=21399N＜Cr=22000N
Co=1×206.3=206.3N＜Cor=16200N
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mm
承载中心与轴承B间距L2(附录1) L2
mm
轴承A承载负荷
F5
N
轴承B承载负荷
F6
N
30000 29509.5 27547.5 25585.5
27324
143 180 34393 7070
30000 29509.5 27547.5 25585.5 27314
143 180 34381 7067
1
计算公式： F1=F-M*0.1*9.81/Y F2=F-M*0.5*9.81/Y F3=F-M*0.9*9.81/Y F4=[(F1P*15%)+(F2P*55%)+(F3P*30%)]1/P F5=F4*L2/L1 F6=abs(F5-F4)
3、轴承寿命系数计算:
轴承 型号 转速 额定动负荷 径向负荷 可靠度系数
设计计算书
轴承寿命计算
编制： 校对： 批准： 日期：
一、计算目的：
通过轴承的承载负荷计算和轴承的寿命需求计算校核轴承寿命是否满足要求。
二、参考资料：
《机械设计手册》第3卷，P20-77至P20-86、《SKF轴承样品选型手册》
三、计算过程：
1、轴承寿命需求计算:
输入参数
载重 速度 曳引轮直径 绕绳比 使用寿命(年) 每年运行次数 平均每次运行距离(m) 输出结果：
轴承B(SKF) 6217 167 83300 7,067 0.62
3 163,320 101,259 1637.6 1015.3 127.3
7.97
计算公式： n=[60*V/(π*D/1000)]*Y Q1=[1000000/(60*n)]*(C/R)P Q2=a1*Q1 Q3=(C/R)P Q4=a1*Q3 Q5=Q*X*Z/1000000 α=Q4/Q5
每次运行曳引轮旋转圈数 轴承寿命需求(转)
参数代号 单位
M
kg
V
m/s
D
mm
Y
:1
Q
年
X
S
m
Z 转/每次
W
转
轴承A
1000 1.75 400
2 20 400000 10
16 127,323,954
计算公式： Z=S*Y/(π*D/1000) W=Q*X*Z
2、轴承负荷计算:
轴承B
1000 1.75 400
注明：灰色表格为输入值
四、结论：
轴承寿命系数要求： 1.3
轴承A
符 合
轴承B
符 合
2
五、附录：
附录1. 轴承受力分析图
3
2 20 400000 10
16 127,323,954
轴负荷SSL
F
N
轴负荷SSL (90% 载重)
15% F1
N
轴负荷SSL (50% 载重)
55% F2
N
轴负荷SSL (10% 载重)
30% F3
N
名义轴负荷SSLmean ( 90/15%, 50/55%, 10/30%)
F4
N
轴承A与轴承B的间距L1(附录1) L1
寿命指数 L10 寿命 L5 寿命 L10 寿命 L5 寿命 需要轴承寿命 寿命系数
n
rpm
C
N
R
N
a1
/
p
L10/(小
百万转
Q4 百万转
Q5 百万转
α
轴承A(SKF) 22218 167 299000 34,393 0.62
3.333333333 134,738 83,538 1351.0 837.6 127.3 6.58